Родилась в городе Гродно 16 мая 1955 года в рабочей семье. Её отец, Валентин Корбут, работал инженером на фабрике, мать Ольга – поваром. В семье было четыре дочери. Самой младшей была Оля. Примером для неё стала старшая сестра Людмила, которая к тому времени уже серьёзно занималась спортивной гимнастикой. Впоследствии Людмила Корбут стала мастером спорта.

Ольга Корбут пришла в гимнастику, когда училась во втором классе средней школы в 1963 году – учитель физкультуры Ярослав Иванович Король взял ее в школьную гимнастическую секцию. Когда шел отбор в местную ДЮСШ, то Олю не взяли из-за полноты. Но девочка почемуто приглянулась олимпийской чемпионке Елене Волчецкой, которая и стала в 1964 году первым тренером знаменитой спортсменки. В 1965 году, когда ей исполнилось 10 лет, Оля стала заниматься у Ренальда Ивановича Кныша (заслуженный тренер Беларуси, заслуженный тренер СССР, заслуженный деятель физической культуры БССР). Девочка с лёгкостью осваивала новые элементы, обладала отличной координацией движений, а главное – сильным характером.

В 1969 году четырнадцатилетняя Оля с успехом выступила на юношеских соревнованиях «Олимпийские надежды», где продемонстрировала своё знаменитое сальто на бревне.

Первый большой успех пришел в 1970 году – она стала чемпионкой СССР в опорном прыжке и вошла в сборную СССР.

В июле 1971 года на Спартакиаде народов СССР завоевать золотую медаль Ольге помешало лишь досадное падение с бревна, но за командную победу она вместе с подругами всё-таки получила золото. Юная спортсменка решительно обещала себе, что следующую Спартакиаду выиграет обязательно. И действительно, на Спартакиаде народов СССР, состоявшейся через четыре года в Ленинграде, Корбут стала чемпионкой.

Олимпиада в Мюнхене (1972 год) стала триумфальной для Ольги Корбут. Её уникальные элементы были настолько ошеломляющими, что даже судьи не могли понять, как ей удавалось проделывать такое количество технически совершенных движений. Все газеты наперебой писали о юной спортсменке. Однако в многоборье ей удалось занять лишь пятое место, так как Оля неожиданно неудачно выступила на брусьях. Зато в последний день состязаний на тех же брусьях Корбут завоевала серебряную медаль, а на бревне и в вольных упражнениях – «золото».

Ольга Корбут первой исполнила на Олимпиаде в Мюнхене уникальный элемент «петлю Корбут». «Петля Корбут» – это когда гимнастка встаёт на высокую часть разновысоких брусьев и делает сальто назад, цепляясь руками заверхнюю перекладину брусьев. Впоследствии элемент был усовершенствован Еленой Мухиной – она добавила к нему винт. В настоящее время «Петля Корбут» не выполняется на официальных соревнованиях, так как запрещена правилами (гимнасткам нельзя вставать ногами на верхнюю часть брусьев).

Некоторые из продемонстрированных Олей трюков не смогла воспроизвести ни одна гимнастка. Среди соперниц Корбут были признанные лидеры спортивной гимнастики – советские спортсменки Людмила Турищева и Тамара Лазакович, а также Карин Янц и Эрика Цукольд из команды ГДР. В историю спортивной гимнастики вошло противостояние Людмилы Турищевой и Ольги Корбут. Турищева олицетворяла собой старую академическую гимнастическую школу, тогда как Корбут воплощала в себе новые веяния в спорте: рискованные элементы, атлетизм и юность.

Дебютантка Олимпийских игр в Мюнхене Ольга Корбут завоевала три золотые медали. Три золотые медали были огромным достижением для школьницы, которое оценили не только на родине, но и во всем мире. Ольга получила титул «Спортсменка года» от American Broadcasting Company (ABC).

После побед в Мюнхене Корбут сразу же было присвоено звание заслуженного мастера спорта СССР. Оля стала самой юной его обладательницей. На торжественном приёме в Кремле ей вручили орден «Знак Почёта». Родные и друзья пронесли её на руках через центр города Гродно. На Олю обрушился поток писем от восторженных болельщиков и поклонников не только из Советского Союза, но и из других стран мира, включая США. Зимой 1973 года группа журналистов Британской вещательной корпорации (BBC, от англ. British Broadcasting Corporation) прибыла в Гродно, был снят часовой фильм об Ольге Корбут.

В марте Ольга в составе советской сборной приняла участие в триумфальном турне по США. Когда советская гимнастка впервые приехала в США, её встречал президент Ричард Никсон. В Америке начался бум спортивной гимнастики. Повсюду открывались гимнастические клубы имени Ольги Корбут. Она была звездой мирового масштаба. Апофеозом американского триумфа Ольги Корбут стало вручение награды лучшей спортсменке 1972 года, присуждаемой агентством «Associated Press». Вручение состоялось в знаменитом Мэдисон Сквер Гарден и транслировалось на всю Америку в прямом эфире. Ольга стала единственной спортсменкой от СССР, которая заслужила титул спортсменки года.

Сразу же после возвращения из США Ольга приступила к подготовке к играм Всемирной универсиады, которая проходила в том же году в Москве. К тому времени она уже была студенткой. Окончила в 1977 году Гродненский государственный педагогический институт имени Янки Купалы по специальности тренерпреподаватель.

В 1973 году Ольга Корбут рассталась со своим тренером Ренальдом Кнышом. В течение следующих трёх лет с Корбут работала Тамара Алексеева. Под её руководством Ольге удалось превзойти свой мюнхенский триумф. На чемпионате мира в болгарской Варне, состоявшемся в октябре 1974 года, она выиграла 5 медалей.

В 1974 году «по мотивам» биографии О. Корбут был снят художественный фильм «Чудо с косичками», в котором она сама исполняла спортивные упражнения (в главной роли Ирина Мазуркевич).

Олимпиада 1976 года в Монреале должна была стать продолжением триумфального шествия Ольги Корбут. Но не стала. Помешала старая травма, которая уже в ходе турнира дала о себе знать сильнейшими болями в голеностопе. Превозмогая боль, гимнастка всё же выступила в намеченных видах программы, помогла сборной СССР выиграть золотые медали в командном зачёте. Однако из программы выступлений пришлось исключить все рискованные элементы, в том числе её фирменные сальто и петлю. Итог: лишь серебряная медаль в соревнованиях на брусьях. Два года спустя Ольгу Корбут торжественно проводили из большого спорта.

В 1991 году Ольга Корбут эмигрировала в США, получила американское гражданство. Ей удалось устроиться на тренерскую работу. Преподавала специальную программу по шейпингу, была президентом Чернобыльского фонда при госпитале города Сиэтла. Ольга Корбут была послом Белоруссии на Олимпийских играх в Атланте, ей вручали различные почётные призы как одной из лучших спортсменок двадцатого века.

Четырёхкратная олимпийская чемпионка ХХ и ХХІ (1972 год – командное первенство, бревно и вольные упражнения, 1976 год – командное первенство). Двукратная чемпионка Олимпийских игр (1972 год – брусья, 1976 год – бревно). Cеребряный призер чемпионата Европы в личном первенстве (1973, Лондон). Чемпионка мира в командном первенстве и опорном прыжке, серебряный призёр в упражнениях на брусьях, гимнастическом бревне и вольных упражнениях (1974, г. Варна). Чемпионка мира 1970 года и 1974 года в командном первенстве и опорном прыжке. Победительница Спартакиады народов СССР и абсолютная чемпионка СССР (1975), многократная чемпионка СССР.

Решением Гродненского городского Совета депутатов № 20 от 15 июля 2010 года Ольге Валентиновне Корбут присвоено звание «Почётный гражданин города Гродно» за высокие спортивные достижения и большой личный вклад в развитие физической культуры и спорта города Гродно и Республики Беларусь, их авторитет на международной арене.

Постановлением исполкома Гродненского городского Совета депутатов трудящихся и бюро Гродненского горкома КПБ от 11 октября 1972 года. № 192 Корбут Ольга Валентиновна за высокие спортивные достижения и успешное выступление на XX Олимпийских играх внесена в Книгу народной славы города Гродно.